一种具备超塑性的医用锌合金棒材制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超塑性锌合金支架材料的制备方法，具体是经过材料第一性原理计算，得出针对不同植入部位的合金成分，合金主要元素包括铁(Fe)、铜(Cu)等金属，在加热设备中熔炼得到合金熔体，对合金熔体进行高能超声处理，然后经过模具中逐级降温冷却得到锌合金铸锭，依次经过挤出、拉拔、退火，得到具有超塑性特征的锌合金圆柱棒材。通过第一性原理计算得出不同部位所需要的合金性能和成分，通过高能超声处理合金熔体达到除气、除杂、细化晶粒的目的，通过模具的逐级降温使结晶过程更平衡。该锌合金材料加工成的血管支架具有适宜的支撑力、良好的顺应性、稳定的塑性变形能力以及优秀的可降解性能，可应用于血管、腔道和骨科植入。

【技术实现步骤摘要】
一种具备超塑性的医用锌合金棒材制备方法
本专利技术属于医疗器械和生物医用材料领域。具体涉及一种具备超塑性的可降解锌合金血管内、腔道内支架材料及骨板骨钉材料和制备方法。
技术介绍
冠状动脉粥样硬化性心脏病是引起人类死亡的重要原因之一,目前全世界每年有大约超过200万冠心病病人需要进行经皮穿刺冠状动脉成形术(percutaneoustransluminalcoronaryangioplasty,PTCA),其中70%的PTCA术需要植入血管支架,但是6个月后的再狭窄率却高达20%～30%,其中大约有10%的病人需要再次植入支架,给患者带来了巨大的经济以及心理上的负担。引起再狭窄的机理之一是弹性回缩，人体冠状动脉是一种肌肉型动脉，在其内部弹性层以及外部弹性层含有弹性纤维，如果支架的刚度过高，支架扩张后，支架顺应性太差，弹性纤维就会产生回缩力量来抵抗这种扩张从而产生弹性回缩；如果支架的力学强度过低，就会发生支架内腔的丢失，起不到支撑作用，也会造成血管内的再狭窄，这些原因都属于血管对支架产生的不适应性。另外一个原因就是传统支架都属于不锈钢、钴铬合金、铂铬合金等强支撑力、高度耐蚀的惰性金属支架，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备超塑性的可降解血管和腔道内锌合金支架材料及制备方法，其特征如下：1）将锌、铜或锌、铜、铁原料按照一定比例投料，在真空或者惰性气氛下熔炼；2）金属融化后，将合金融液转移到温控模具当中，然后逐级冷却成型，得到一棒材铸锭；3）经过特定的挤出、拉拔、退火工艺，得到晶粒细化，组织均匀的直径为3mm的棒材，具备异常高于铸锌的变形能力，该棒材可加工为血管支架的原材料管；4）应用于体内血管植入和腔道内植入材料，利用适合的支撑力来修复血管和腔道保持通畅，通过生物降解和塑形，恢复血管和腔道的生理弹性；还可用来制作骨板骨钉，用于颌面骨、颅骨或者指骨的固定和修复。

【技术特征摘要】
1.一种具备超塑性的可降解血管和腔道内锌合金支架材料及制备方法，其特征如下：1）将锌、铜或锌、铜、铁原料按照一定比例投料，在真空或者惰性气氛下熔炼；2）金属融化后，将合金融液转移到温控模具当中，然后逐级冷却成型，得到一棒材铸锭；3）经过特定的挤出、拉拔、退火工艺，得到晶粒细化，组织均匀的直径为3mm的棒材，具备异常高于铸锌的变形能力，该棒材可加工为血管支架的原材料管；4）应用于体内血管植入和腔道内植入材料，利用适合的支撑力来修复血管和腔道保持通畅，通过生物降解和塑形，恢复血管和腔道的生理弹性；还可用来制作骨板骨钉，用于颌面骨、颅骨或者指骨的固定和修复。2.一种具备超塑性的可降解血管和腔道内锌合金支架材料及制备方法，其特征如下：1)根据材料学第一性原理计算材料元素添加对材料性能的影响，得出添加元素的种类为铁、铜；2)确定各种元素添加的质量百分比为铁0~14%、铜0~13%以及余量的锌;3)准备金属铁、铜、锌原料，将金属锌在加热设备中升温至600~1000℃，待锌全部融化后，按照已计算的质量比将其余成分的金属加入到设备当中；4)待金属全部融化后，将合金融液转移到温控模具中，打开保护气设备，在合金熔体中插入高能超声探头，用高能超声处理合金熔体，然后逐级冷却成型，得到锌合金棒材铸锭；5)通过特定道次的材料加工方法，包括挤出拉拔以及退火工艺，改变晶粒大小，释放内应力；6)最后得到的直径为3mm圆柱状的锌合金棒材，其断裂总延伸率最高达到190%，具备异常高于铸锌的变形能力，该棒材可加工为血管支架的原材料管；7)应用于体内血管植入和腔道内植入，利用适合的支撑力来修复血管和腔道保持通畅，通过生物降解和塑形，恢复血管和腔道的生理弹性；还可用来制作骨板骨钉，用于颌面骨、颅骨或者指骨的固定和修复。3.一种具备超塑性的可降解血管和腔道内锌合金支架材料及制备方法，其特征如下：1）根据材料学第一性原理计算材料元素添加对材料性能的影响，得出添加元素的种类为铁、铜；2）确定各种元素添加的质量百分比为铁0~14%、铜0~13%以及余量的锌;3）准备金属铁、铜、锌原料，将金属锌在加热设备中升温至600~1000℃，其中优选温度为650℃±50℃，待锌全部融化后，按照已计算的质量比将其余成分的金属加入到设备当中；4）待金属全部融化后，将合金融液转移到温控模具中，打开保护气设备，在合金熔体中插入高能超声探头，用高能超声处理合金熔体，然后逐级冷却成型，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海军，王鲁宁，周超，冯相蓺，张军伟，宋彩霞，崔晓珊，徐凯丽，赵彦伟，万国江，尹玉霞，鲁守涛，段翠海，侯文博，刘光，
申请(专利权)人：山东瑞安泰医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37